Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

2+浓度对坐骨神经— 细胞外Ca

—腓肠肌收缩的影响

实验组员:贝金玲、朱思佳、马忠梅、张丽香

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

一、选题的意义1、Ca2+是人体必需的常量元素，也是构成 人体骨骼的最基本原料。体液含钙量少， 但起的作用却很大。钙的其中一个作用就 是抑制神经肌肉的过度兴奋性。

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

2、Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非 常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生 物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常 的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导 功能都具有重要的作用,还有一些激素的作 用均通过钙离子表现出来。

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

3、因此,细胞内外钙离子浓度的变化必然会 引起细胞生理活性发生改变。本实验就不 同浓度的Ca2+溶液对蟾蜍离体腓肠肌收缩 性的影响进行了研究,为进一步探讨Ca2+的 作用及其原理提供实验依据。

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

二、特色与创新之处： 1、Ca2+是兴奋——收缩的藕联因子,其作 用是正性的。 2、但这是指在兴奋发生之后;对于因快钠通 道开放引起的钠离子内流而产生去极化为 主的快反应细胞来说,钙离子由于“膜屏障 作用”的存在,细胞外高钙使钠离子内流受 到抑制,细胞兴奋性有所下降。

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

肌肉收缩的原理 滑行学说 滑行过程： AP →Ca2+内流，[Ca2+]i↑→Ca2+与肌 钙蛋白结合→原肌球蛋白构象改变，双螺 旋结构扭转，现出肌动蛋白与横桥结合的 位点→肌动蛋白与横桥结合、扭动、解离， 横桥循环→细肌丝不断向暗带移动，ATP 分解→肌小节缩短，肌肉收缩

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

膜屏障效应 细胞外Ca对Na内流有竞争性抑制作用 称为膜屏障效应。细胞外Ca对Na 去极产生 阻碍，因此当血液中Ca不足时，由于Na容 易去极，细胞易兴奋。值得一提的是，由 于细胞内终池中的Ca一般比较丰富，因此 对骨骼肌收缩不会产生影响，所以兴奋性 增大了的细胞可引起频繁的收缩，这也是 缺Ca但仍会出现抽搐的原因。

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

所以,本组认为钙离子是细胞兴奋 抑制离子。当细胞外低钙时,钙离 子的“膜屏障作用”减弱,细胞兴 奋性增高。

通过此次实验设计去探讨钙离子的膜 屏障作用具有重要意义。

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

三、可行性分析实验材料及仪器实验动物： 蟾蜍 实验器材： 常用手术器械、蛙板、培养皿、滴管、纱布、粗棉线、任 氏液 、肌槽、毁髓针、玻璃解剖针、神经屏蔽盒、大头 针、烧杯、RM6240B生理信号记录仪、张力传感器，、 胶头滴管、移液管、任氏液配方各试剂、不同Ca2+浓度 任氏液等。

实验仪器和设备以及试剂都是实验室所具备的

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四、拟采用的研究方法 1、 Ca2+溶液的配制方法 (1)高浓度Ca2+溶液:氯化钙的量是正常 任氏液中氯化钙含量的10倍,其它成分同任

氏液; (2)低浓度钙离子溶液:氯化钙的量是正常 任氏液中氯化钙含量的十分之一,其它成分 同任氏液。

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

任氏液成分: NaCl 32. 5g; KCl 1 .4g; CaCl2, 1. 2g; NaH2PO4, 1. 0g; NaHCO3, 4. 0g; 葡萄糖, 2. 0g;

以上物质溶解在1000ml蒸馏水中配成任氏 液。备注：实际实验各实际用量根据预实验 及实验室现有情况来进行计算。

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试剂

标准任氏液

高浓度钙离子

低浓度钙离子

NaCl KCl CaCl2 1.2g

32. 5g 1 .4g 12g 1. 0g 4. 0g 2. 0g; 0.12g

NaH2PO4 NaHCO3 葡萄糖

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2.制备蟾蜍坐骨神经——腓肠肌标本 按常规方法用生长状况良好的成体蟾蛛制 备坐骨神经排肠肌标本, 并在肌肉端和神经 端分别结扎一根棉线备用, 在任氏液中稳定 5min。 每组均用标准任氏液作为对照后再分别浸 泡到Ca2+浓度为0.12 g/L(低浓度)、1.2 g/L( 标准)、12 g/L(高浓度)任氏液溶液 浸润5min。

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3.仪器连接 如下图所示，连接仪器装置。 注意保持标本的湿润。

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

4.刺激参数的设置 (1)阈强度的测定：起始刺激：0.05V; 增量：0.02V; 刺激时间间隔：20mS; 组 间延时：4S; 波宽：1mS (2) 最适刺激强度的测定：起始刺激： 阈强度；增量：0.02V; 刺激时间间隔： 20mS; 组间延时：4S; 波宽：1mS备注：实际实验各参数值根据预实验来进行设定。

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(3)记录阈强度和最适刺激强度 由RM6240生理信号记录仪自动输出刺 激, 记录阈强度和最适刺激强度。

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(4)记录单收缩各参数 收缩的幅度 收缩和舒张的时程

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5、实验结果记录实验 参数 实验 组数 标准 任氏 液 阈强度 最适刺激强度 收缩幅度

1

2

3

1

2

3

1

2

3

高浓 度钙 离子低浓 度钙 离子

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五、预期实验结果 低于标准浓度的Ca2+可以使标本兴奋性升 高，阈值降低，最适刺激强度降低,最适刺 激强度下的收缩幅度升高。 高于标准浓度的Ca2+可以使标本兴奋性降 低，阈值升高，最适刺激强度升高,最适刺 激强度下的收缩幅度降低。

Ca2+离子是维持机体细胞正常功能的非常重要的离子,它对于维持细胞膜两侧的生物电位,维持正常的神经传导功能,维持正常的肌肉收缩与舒张功能以及神经-肌肉传导功能都具有重要的作用,还有一些激素的作用均通过钙离子表现出来

六、试验中遇到的困难 本实验探讨了不同浓度Ca2+对坐骨神经-腓 肠肌收缩的影响，但由于实验条件和时间 有限所用Ca2+浓度梯度较大，组数较少， 可能会使所得结论局限在一定范围内。要 想得到进一步的结论，需做进一步探究。